Fertigungsprozesse umfassen alle technisch organisierten Vorgänge zur gezielten Umwandlung von Roh- und Halbzeugen in funktionsgerechte Bauteile unter Einsatz definierter Werkstoffe, Energie- und Informationsströme. In der Werkstofftechnik bilden sie das Bindeglied zwischen Werkstoffdesign und Produktanwendung.

Strukturell lassen sich Fertigungsprozesse nach der Art der Werkstoff- und Formänderung klassifizieren. Etablierte Systematiken unterscheiden u.a. zwischen Urformen (z.B. Gießen, Additive Fertigung), Umformen (z.B. Walzen, Schmieden), Trennen (z.B. Zerspanen, Laserbearbeitung), Fügen (z.B. Schweißen, Löten, Kleben) und Stoffeigenschaftsändern (z.B. Wärmebehandlung, Thermomechanik). Jeder Prozess erzeugt charakteristische Mikrostrukturen, Eigenspannungszustände und Oberflächeneigenschaften, die die Bauteilperformance wesentlich bestimmen.

Aus werkstoffwissenschaftlicher Sicht sind die Korrelationen zwischen Prozessparametern (Temperatur, Dehnrate, Abkühlgeschwindigkeit, Atmosphärenbedingungen), resultierender Mikrostruktur (Korngröße, Phasenanteile, Ausscheidungen, Defektdichte) und makroskopischen Eigenschaften (Festigkeit, Zähigkeit, Ermüdungsverhalten, Korrosionsbeständigkeit) zentral. Prozessketten – etwa Gießen/Stranggießen, Umformung, Wärmebehandlung und Endbearbeitung – müssen ganzheitlich betrachtet und modelliert werden.

Aktuelle Entwicklungen fokussieren auf digitalisierte, modellgestützte Prozessauslegung (z.B. numerische Simulation, In-situ-Charakterisierung), auf energie- und ressourceneffiziente Prozessführung sowie auf die Integration neuer Werkstoffe, etwa hochentropische Legierungen oder faserverstärkte Verbundwerkstoffe. Fertigungsprozesse sind damit ein entscheidender Hebel für Lebensdauer, Nachhaltigkeit und Zuverlässigkeit moderner technischer Systeme.